高速铁路快速发展对轨道结构提出了高平顺性、高稳定性等要求,板式无碴轨道具有平稳性好、平顺性高和维修量小等优点得到了广泛运用。随着列车速度提高,轮轨激扰如车轮扁疤、轨道随机不平顺、道岔等,将引起车辆系统和轨道系统剧烈振动,影响轨道板长期服役性能。因此,研究轮轨激扰下轨道板振动特性及疲劳寿命具有重要的工程意义。采用多体动力学、有限元法和疲劳理论相结合的方法,对CRTS ⅡS轨道板在轮轨载荷作用下的振动特性和疲劳特征进行研究。本文建立了高速车辆-轨道系统动力学模型并采用FORTRAN语言编制计算程序,模型中车体、钢轨、轨道板等主要结构弹性化处理。借助数值计算方法,获得了车轮扁疤、京津线路谱、高速道岔等多种轮轨激扰作用下,车辆-轨道系统各主要部件振动特性以及轨道板各轨枕支点载荷时间历程等。利用ANSYS软件对轨道板进行结构强度分析,确定轨道板应力分布。结合轨道板各轨枕支点的载荷时间历程、轨道板应力分布以及钢筋、混凝土材料的S-N曲线,利用Miner疲劳损伤累积理论,对区间轨道板和道岔区轨道板进行疲劳寿命预测,分析了轨道板疲劳损伤薄弱区域的位置及产生原因。研究结果表明,现有轨道板基本上能够满足设计寿命要求。本文的研究工作对轨道板的设计、施工和日常维护具有一定的指导意义。